低反射技术：显示产品的极限应用挑战

四季花开　2024-08-07

近年来，大屏彩电、大屏商显持续流行。最近四年来其市场成长均超过100%。在这样的消费需求背景下，显示技术除了“实现大屏”外，还要克服哪些挑战呢？

大屏，除了面积大，还有哪些秘密

全球彩电第二的品牌，海信在2024年新款产品介绍中表示，海信100吋E8N系列产品屏幕采用了黑曜屏，仅1.8%反射率；其中，海信U8N Pro的反射率更是仅有1.28%。该参数是目前同类产品最低的高标准表现之一。

低反射技术：显示产品的极限应用挑战

无独有偶。索尼新款FW-98BZ53L“防眩大师”新品（98英寸产品），主打卖点是XR芯片和防眩光&低反射功能。索尼介绍称，该系列采用了索尼的创新涂层，该涂层融合了防眩光和低反射两种技术，Haze雾度高达47%，有效扩散并降低反射光，减少商用场景下明亮环境光对于画面的影响。

近日，菲斯特推出全新菲涅尔画卷光学屏Z系列。该产品独创18项ZigZag专利技术，解决投影大尺寸屏幕既能像平板硬屏一样的外观，又能实现卷曲便携入户，无损便捷安装等问题。菲斯特发布的Z系列产品，拥有100:1明室对比度，菲涅尔三向抗光达85%，1.6倍增益舒适亮度，4K高清分辨率百英寸大屏的高性能表现。

在另一显示技术领域，Micro LED上，芯映光电近日首次展出第三代MiP0202产品。其凭借34*58um的超小尺寸，实现了对P0.3-P0.9的广泛适配，不仅提升了像素密度，还有效降低了成本。据悉采用0202产品的LED显示大屏，黑占比最高可达99%。黑占比即屏幕不用于显示，可以充分实现近零反光的区域比。

在OLED技术上，据LG信息称，其2023款WOLED面板（带MLA）上使用了一种名为Vanta Black（极黑）的AR涂层。这种涂层可以将反射率降低较上一代产品减少大约25%的总反射，其中对于镜面反射则能降低近7成。有实验数据表明，在环境亮度最大为500尼特的时候，新一代涂层的WOLED屏幕的黑色亮度只有0.2尼特。

通过以上新产品案例可以看到，无论是液晶电视、商显产品、投影屏幕还是LED直显，都在新技术上强调大屏特性的同时，在重点强调“屏幕对环境光的低反射”。这种殊途同归，是为什么呢？

低反射：对比度与观看距离的双赢

降低屏幕反光量的好处很多。但是，最主要的影响在三个方面：对比度、色彩饱和度和观看距离。

其中，显示设备的对比度，分为“理论值”和“实际应用值”两个。理论对比度，是在实验室条件下，没有外在干扰下测定的。简化计算而言，理论对比度=画面中最亮部分亮度÷画面中最暗部分的亮度。而实际应用的对比度效果值，则受到环境条件影响，其基本的计算公式是：实际对比度=画面中最亮部分亮度÷（画面中最暗部分的亮度+屏幕反射环境光的亮度）。

在真实应用中，往往“画面中最暗部分的亮度”要小于“屏幕反射环境光的亮度”。这就使得，真实环境中的显示对比度≈画面中最亮部分亮度÷屏幕反射环境光的亮度。通过这个公式可以看到，屏幕反射环境光的强弱，直接影响了实际观看效果中的对比度高低。而且是决定性的影响因素。

低反射技术：显示产品的极限应用挑战

考虑到一般电视节目制作的内容对比度只有几百：1，甚至早期节目内容对比度只有100：1；人眼的视觉能力，一般不超过1000:1对比度；所以，屏幕反射环境光，如在国家标准建议的学习环境300尼特照度下，2%反射率直接照射最高可以有6尼特总亮度（散射和镜面反射），间接照明下可以有0.5-3尼特亮度，其对一般工作亮度在200-2000尼特的显示设备效果影响是非常巨大的。

此外，反射的环境光一般是白色光，其也会显著影响看到的画面色彩饱和度。比如，这等于纯净的红色画面，披上了一层白色雾气。而低反射屏幕，就是能够最大限度防止这种现象，从而提供更好的画质色彩。

另一方面，低反射屏幕带来的一个重大利好是，保持必要的真实应用中对比度效果，如100:1，显示器的最高亮度需求大幅下降了。例如，液晶电视的工作亮度从早期产品普遍350-450尼特下降到目前的250尼特，即可以提供达标的“真实应用视觉对比度”。

而显示设备的亮度下降有两个意义：其一是，同等显示面积的显示设备，单位时间进入人眼的亮度能量大幅下降，这降低了人眼疲劳的速度；第二是，显示设备的亮度等级，与日常环境亮度等级更为接近，更符合人眼长期应用的视觉习惯，进一步降低人眼疲劳速度。——实际上，在显示设备克服了清晰度和频闪等问题后，亮度高于环境场景亮度，是导致视觉疲劳的重要因素（仅次于观看显示设备时的高专注度因素）。

降低视觉疲劳感，对于显示产品的好处是显而易见的。即可以允许更大尺寸显示产品的应用普及。——也就是，保持一定画质效果下，显示设备亮度越低，允许的舒适观看距离越小。这种变化带来的市场发展，就是大尺寸液晶电视的普及。3米观看距离，对应的传统液晶屏幕是55英寸，对应的低反射屏幕可能是75英寸。理论上，如果显示设备的亮度与环境场景一样，那么显示设备的应用尺寸限制的核心因素，就会从“受亮度等因素导致的观看眼部舒适性”，变成“观看视角变化，脖子扭动的舒适性”。

“提升对比度和色彩饱和等画质指标；同时压缩舒适观看距离，让大屏更适配普通家庭！”这就是低反射技术在显示设备上的核心意义。也是居家和商用显示越是大屏化，就越追求低反射特性的原因。

居家、教育、会议室到底能有多大屏幕

“观看距离限制了场景所能应用的屏幕大小！”这是目前显示产业的共识。特别是在居家、教育、会议室等领域，更是如此。比如，开会时，会议显示要满足首排看的舒适、后排也要清晰；教学显示更是要求前排不刺眼，后排也清楚；居家大屏，受制于客厅宽度，消费者向大之梦也被限制。

低反射技术：显示产品的极限应用挑战

这样的背景，以及低反射技术对对比度、色彩的卓越改善能力，让低反射显示成为“大屏巨幕”时代，所有显示技术的共同追求。这是消费升级与技术升级的一次共振，也是新兴材料和光学技术与显示产品的新结合点。行业专家认为，低反射技术正在成为中高端健康视听消费的必选项。

而这其中，Mciro LED技术天然的将屏幕大部分表面积均不用于实际成像，让其在低反射技术和图层选择上“更为有利”。这也是，LED电影屏幕既可以在48尼特低亮度模式下工作，也可以在400尼特高亮度模式下完美呈现的关键技术点之一。行业认为，Micro LED的亮度、对比度和色彩效果，在未来有可能可以非常真实的模拟任何自然光场景下的“视觉亮度和舒适效果”，进而推动沉浸显示屏幕极限的再次升华。

总之，大屏流行、低反射技术变得更为重要。不同显示技术都在追逐这一点，但是Micro LED理论优势更大。在这场极限性能的挑战之中，未来必然也会诞生更多的工程奇迹。

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